问题
问答题
如图所示,矩形斜面ABCD倾角θ=37°,AD=BC=2m,AB=DC=1.5m,有一小立方体铁块P(可当作质点)质量为2kg,能够静止在斜面上,现对小铁块P施加一个向右的平行于AB的拉力T,小铁块恰好沿对角线AC匀速下滑,求:
(1)拉力T的大小;
(2)小铁块P与斜面间的动摩擦因数;
(3)若要使小铁块沿AB匀速滑动,需在平行于斜面的平面内对P施加一个拉力的大小和方向.(其中方向只需求力与AB的夹角的正切值即可)

答案
(1)根据几何知识得到,tanα=
=DC AD
=1.5 2
,得α=37°.3 4
当小铁块沿对角线AC匀速下滑时,对小铁块进行受力分析:
G′=mg?sin37°=12 N
T=G′?tan37°=12?tan37°=9 N
(2)N=mg?cos37°=16 N
f=
=15 NG′ cos37°
又因为f=μN,所以μ=
=f N
=0.9415 16
(3)当小铁块沿AB匀速滑动时,如图所示,对小铁块进行受力分析,
由图可知:T′=
=3f2+G′2
N=19.2N41
设T′与AB的夹角为θ,则tanθ=
=G′ f
=12 15 4 5
答:
(1)拉力T的大小为9 N;
(2)小铁块P与斜面间的动摩擦因数为0.94;
(3)若要使小铁块沿AB匀速滑动,需在平行于斜面的平面内对P施加一个拉力的大小为19.2N,方向为tanθ=
.4 5